资源简介

(共33张PPT)
项目1 土 方 工 程
1.1 土的工程分类及其工程性质
1.2 土方工程量计算
1.3 基坑施工
1.4 土方机械化施工
1.5 土方填筑与压实
1.6 土方工程模拟实训
　　
　　土方工程的工程量大，人工挖土不仅劳动繁重，而且劳动生产效率低，工期长，成本较高，因此在土方施工中应尽量采用机械化、半机械化的施工方法，以减轻繁重的体力劳动，加快施工进度，降低工程成本。
1.4 土方机械化施工
1.4.1 推土机
　　推土机是一种在拖拉机上装有推土铲刀等工作装置而成的土方机械，能单独地进行挖土、运土和卸土工作，它具有操作灵活、运转方便、所需工作面较小、行驶速度较快等特点，适用于场地清理、场地平整、开挖深度不大的基坑以及回填作业，它还可以牵引其他无动力的土方机械。
　　
图1-59 履带式推土机
　　推土机可以推挖一至三类土，四类以上的土需经预松后才能作业，其经济运距为30～100 m。
　　推土机可分为履带式和轮胎式两种。履带式推土机附着牵引力大，接地比压小，爬坡能力强，但行驶速度低(见图1-59)；轮胎式推土机行驶速度高，机动灵活，作业循环时间短，运输转移方便，但牵引力小。轮胎式推土机适用于需经常变换工地和野外工作的情况。
　　推土机常用的施工方法有：下坡推土法、一次推土法、并列推土法、槽形推土法、斜角推土法等。
　　下坡推土法可增大推土机铲土深度和运土数量，提高生产效率，在推土丘和回填管沟时均可采用。
　　对于较硬的土，推土机的切土深度较小，一次铲土不多，可先分批集中，再整批地一次推送到卸土区。此法可使铲刀推送数量增大，缩短运输时间，提高生产效率。
　　在较大面积的平整场地施工中，可采用两台或三台推土机并列推土，一般可使每台推土机的推土量增加20%。并列推土时，铲刀间距宜为150～300 mm，并列台数不宜超过四台。
　　槽形推土法是沿第一次推过的原槽推土，前次推土所形成的土埂能阻止土的散失，从而增加推运量。这种方法可以和一次推送法联合使用。
　　斜角推土法是将铲刀斜装在支架上，与推土机横轴在水平方向形成一定角度进行推土。一般在管沟回填且无倒车余地时，可采用这种方法。
1.4.2 铲运机
　　铲运机是一种能综合完成挖土、运土、卸土、填筑和整平的机械。按铲运机行走机构的不同，可分为拖式铲运机和自行式铲运机；按铲运机的操作系统的不同，又可分为液压式铲运机和索式铲运机。
　　拖式铲运机需要有拖拉机牵引作业，装有宽基低压轮胎(见图1-60)，适用于在土质疏松的丘陵地带施工，其经济运距一般为200～350 m。
　　自行式铲运机由牵引车和铲斗车两部分合成整体，中间用铰销连接，其经济运距可达800～1500 m，它是一种集运土、铲土、松土、推土、卸土于一体的多功能铲运机(见图1-61)。这种铲运机操作灵活，且不受地形限制，不需特设道路，生产效率高，能够广泛用于建筑施工、机场修建、矿山开采、水利水电等。
　　
　　
图1-60 拖式铲运机
图1-61 自行式铲运机
　　铲运机一般适用于一至三类土的直接挖运，对于硬土，需用松土机预松后再挖，所挖土的含水量不宜大于27%，它不适于在砾石层、冻土地带及沼泽地区施工。
　　铲运机的运行路线和施工方法视工程大小、运距长短、土的性质和地形条件而定，其开行路线可采用环形或8字形，施工方法可采用下坡铲土法、跨铲法、推土机助铲法等，能缩短装土时间，提高土斗装土量，充分发挥其工作效率。
1.4.3 挖土机
　　基坑土方开挖一般均采用挖土机施工，对大型的、较浅的基坑有时也可采用堆土机。挖土机按行走方式分为履带式和轮胎式，按传动方式分为机械传动和液压传动，按其斗容量分为0.2 m3、0.4 m3、1.0 m3、1.5 m3、2.5 m3等。
　　挖土机利用土斗直接挖土，因此也称为单斗挖土机。挖土机按土斗作业装置可分为正铲、反铲、拉铲及抓铲。
　　液压式单斗挖土机的优点是：能无级调速且调速范围大；快速作业时惯性小，并能高速反转；转动平稳，可减少强烈的冲击和振动；结构简单，机身轻，尺寸小；附有不同的装置，能一机多用；操纵省力，易实现自动化。
　　1．正铲挖土机
　　正铲挖土机(见图1-62)的工作特点是“前进向上、强制切土”，铲斗由下向上强制切土，挖掘力大，生产效率高，其工作示意图如图1-63所示。这种挖土机适用于开挖停机面以上且含水量不大于27%的一至三类土，且可与自卸汽车配合完成整个挖掘运输作业，可以挖掘高度3 m以上的、大型干燥的基坑和土丘等。
　　
　　
图1-62 正铲挖土机
图1-63 正铲挖土机工作示意图
　　根据开挖路线与运输车辆的相对位置的不同，正铲挖土机的挖土和卸土的方式可分为两种(见图1-64)：① 正向挖土，反向卸土；② 正向挖土，侧向卸土。
　　
(a) 正向挖土，反向卸土 (b) 正向挖土，侧向卸土
　　
图1-64 正铲挖土机的挖土和卸土方式
　　2．反铲挖土机
　　反铲挖土机(见图1-65)的工作特点是“后退向下、强制切土”，铲斗由上而下强制切土，其工作示意图如图1-66所示。这种挖土机用于开挖停机面以下的一至三类土，不仅适用于挖掘深度不大于4 m的基坑、基槽和管沟，也适用湿土、含水量较大的以及地下水位以下的土方开挖。
　　
　　
图1-65 反铲挖土机
图1-66 反铲挖土机工作示意图
　　反铲挖土机的开行方式有沟端开挖和沟侧开挖两种。沟端开挖时，反铲挖土机停在沟端，向后退着挖土；沟侧开挖时，挖土机在沟槽一侧挖土，挖土机移动方向与挖土方向垂直，如图1-67所示。
　　
　　
图1-67 反铲挖土机的开挖方式
　　3．拉铲挖土机
　　拉铲挖土机(见图1-68)工作时利用惯性把铲斗甩出后靠收紧和放松钢丝绳进行挖土或卸土，适用于开挖大型基坑及水下挖土、填筑路基和修筑堤坝。
　　拉铲挖土机的工作特点是“后退向下、自重切土”，铲斗由上而下，靠自重切土，其工作示意图如图1-69所示。这种挖土机可以开挖停机面以下的一至三类土，特别适用于含水量大的水下松软土和普通土的挖掘。
　　
　　
图1-68 拉铲挖土机
图1-69 拉铲挖土机工作示意图
　　拉铲挖土机的开挖方式与反铲相似，可沟端开挖，也可沟侧开挖。
　　4．抓铲挖土机
　　抓铲挖土机(见图1-70)主要用于开挖土质比较松软，施工面比较狭窄的基坑、沟槽、沉井等工程，特别适于水下挖土，还可用于挖取水中淤泥、装卸碎石、矿渣等松散材料。
　　抓铲挖土机的工作特点是“直上直下、自重切土”，其工作示意图如图1-71所示。这种挖土机可开挖停机面以下的一、二类土，挖土时，对于小型基坑，抓铲立于一侧抓土，对于较宽的基坑，抓铲则在两侧或四侧抓土。
　　
　　
图1-70 抓铲挖土机
图1-71 抓铲挖土机工作示意图
1.4.4 土方开挖方式与机械选择
　　1．平整场地
　　平整场地常由土方的开挖、运输、填筑和压实等工序组成。
　　地势较平坦、含水量适中的大面积平整场地，选用铲运机较适宜；地形起伏较大，挖方、填方量大且集中的平整场地，运距在1000 m以上时，可选择正铲挖土机配合自卸汽车进行挖土、运土，在填方区配备推土机平整及压路机碾压施工；挖、填方高度均不大，运距在100 m以内时，采用推土机施工，灵活、经济。
　　2．地面上的坑式开挖
　　对于单个基坑和中小型基础基坑的开挖，在地面上作业时多采用抓铲挖土机和反铲挖土机。抓铲挖土机适用于一、二类土质和较深的基坑，反铲挖土机适于四类以下土质和深度在4 m以内的基坑。
　　3．长槽式开挖
　　在地面上开挖具有一定截面、长度的基槽或沟槽时，如果是大型厂房的柱列基础和管沟，宜采用反铲挖土机；若为水中取土或土质为淤泥，且坑底较深，则可选择抓铲挖土机挖土；若土质干燥，槽底开挖不深，基槽长30 m以上，可采用推土机或铲运机施工。
　　4．整片开挖
　　对于大型浅基坑且基坑土干燥的情况，可采用正铲挖土机开挖；若基坑内土潮湿，则采用拉铲或反铲挖土机，并可在坑上作业。

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